Question

なごみ

解答の、表の、①の状態での質量の合計のところで、質量の合計に空気の重さが含まれているのですが、なぜなのか分かりません。これはつまり人間が空気を吸ったぶん体重が増えるということですか？回答よろしくお願いしますm(_ _)m

■気体 119
54 液体の分子量■ ある蒸発しやすい液体の分子量を測定するために、 次の実験を
行った。
① アルミ箔, フラスコ, 輪ゴムの質量をはかると 145.00gであった。
② フラスコに 5.0mLの液体を入れた。
③ 図のようにフラスコの口をアルミ箔と輪ゴムを用いてふたをし, 輪ゴム
針で小さな穴を開け, 熱水中に深く浸した。
④液体が全部蒸発したことを確かめ、 熱水の温度をはかると87℃ 熱-
であった。
⑤フラスコを取り出し, 室温まで放冷したのちに外側の水をよく
ふき取り質量をはかると, 146.17g であった。
⑥ フラスコに水を満たし, その容量をはかると450mLであった。
⑦ 実験時の大気圧は1.0×105 Paであった。
水
アルミ箔
フラスコ
室温 (25℃) まで放冷したとき、試料の蒸気圧に相当する分の空気が排除されている
ことに留意し,次の値を求めよ。ただし、25℃での液体試料の飽和蒸気圧は
XX10Pa, 25℃の空気の密度は1.1g/L とし, 液体の体積は無視してよい。
)熱水中に浸したときのフラスコ内の試料蒸気の質量[g]
(2) 試料の分子量
[近畿大 改] 45

編
54 (1) 1.27g (2) 84 4
(1) 容器の状態は次のように変化している。
①の状態
④の状態
⑤の状態
-空気
-試料
O
状態
O
O
°
R
容器の質量
空気 W[g]
25°C
試料 m〔g]
87°C
気体(蒸気)
の質量
1.0 × 105 Pa
450 mL
|1.0×10 Pa
450mL
8.0 × 10 Pa
450mL
w[g]
試料
(液体)
空気 W'〔g〕 + 試料 m′[g]
25°C
25°C
2.0×10‘Pa
25℃での蒸気圧
450mL
液体の質量
試料 [g]
質量の合計
145.00g
146.17g
w[g]+W[g]
[w[g]+W'[g]+m、[g]+m"[g]
求める④の試料蒸気の質量m〔g〕 は, m[g] = (m'+m") [g]
⑤と①の質量の差より,
100x
(w [g] + W'[g] + m'〔g〕+m"[g])-(w 〔g〕+W 〔g])
⑤ の質量=146.17g
XA.a=6901XTI
①の質量=145.00g
Tя
M
=(m'+m")[g]-(W-W')〔g〕=1.17g
m〔g〕
m [g]=1.17g+ (W-W')[g]
ここで(W-W'[g] は 25℃, 2.0×10 Pa, 450mL の空気の質量
(試料の蒸気圧に相当する分の空気の質量) である。 同温・同体積の
気体の質量は圧力に比例するから, 空気1Lの質量が1.1gより,
(W-W') 〔g〕=1.1g/Lx. 450
・LX・
1000
2.0×10 Pa
1.0×105 Pa
=0.099 g
m [g] = 1.17g+0.099g = 1.269g=1.27g
(2) ④の試料蒸気について DV=MRT
m

Answer 1

🍇こつぶ🐡

地球で実験し、フラスコの質量を測ると、真空ではない訳だから、空気がフラスコに入っている。そのため、フラスコ質量に追加されるから🙇

なごみ

回答ありがとうございます。まだ少し分からないのですが、下の写真のように、空のビーカーの重さを測る時は、どこまでの空気の質量が加算されるのですか？

🍇こつぶ🐡

フラスコ内部全部🙇

🍇こつぶ🐡

空気を追い出し、ある液体の蒸気だけにするため①→④にするのです🙇

なごみ

すみません、まだビーカーの内部の質量のみ加算されるのが実感がわきません。袋に空気入れて口を閉じたものと何もしていない袋そのままの質量を測ったら前者の方が重くなるということですか？

🍇こつぶ🐡

そうです。実際やってみたら分かります。
フラスコの入口にアルミ箔をしているのは空気の質量も加算されます。が、穴を開けてますから、空気が逃げ、液体の蒸気にチェンジさせます🙇

🍇こつぶ🐡

ビーカーとフラスコをごっちゃにしているから混乱するのかと。

ビーカーなら上がふさがれていないから、空気の質量は入らないですが、フラスコは先が細く、アルミ箔で軽くフタしているため、空気がフラスコに最初あるから空気質量を一緒に測っている。この空気と液体を入れ換えるため、アルミ箔に小さな穴があり、ここから空気を追い出し、液体の蒸気で満たせば、フラスコ内部には空気が残っておらず、液体だけが入っていることで液体だけの質量が測れる🙇